El James Webb ha fotografiado dos galaxias en fusión que brillan como un billón de soles. El objeto se llama Arp 220 y está a 250 millones de años luz, en la constelación de la Serpiente.
La imagen, difundida por la NASA y disponible en la página oficial del James Webb, muestra un centro deslumbrante y jirones de materia que escapan hacia fuera. Lo que a primera vista parece una sola galaxia es el resultado de un choque que comenzó hace 700 millones de años, cuando en la Tierra ni siquiera habían aparecido los dinosaurios.
Dos espirales convertidas en un faro infrarrojo
Arp 220 es una de las galaxias infrarrojas más brillantes del universo cercano y la más próxima de su clase. Su luminosidad equivale a la de más de un billón de soles, según los datos que maneja la NASA, frente a los aproximadamente 10.000 millones que suma la Vía Láctea entera. Dos órdenes de magnitud separan a una de otra, y la diferencia no viene de tener más estrellas, sino de la velocidad a la que las está encendiendo.
El Hubble ya había mostrado que bajo ese resplandor único se esconden dos núcleos. Los dos corazones galácticos siguen ahí, separados por unos 1.200 años luz, y cada uno conserva su propio anillo de estrellas en formación. Webb no los ha fundido en la fotografía: los ha retratado con detalle suficiente para distinguir la estructura que los envuelve.
Alrededor de esos núcleos se apiñan unos 200 cúmulos estelares masivos en una región de apenas 5.000 años luz de diámetro. Esa extensión equivale a un 5% del diámetro de la Vía Láctea, como comparar un folio con una mesa de despacho. Y sin embargo, en ese espacio cabe tanto gas como en toda nuestra galaxia.
Dos galaxias que crecieron por separado durante miles de millones de años fabrican ahora estrellas a un ritmo que ninguna habría alcanzado sola.
Lo que el polvo ocultaba
El polvo es el viejo enemigo de la astronomía óptica. Las nubes densas bloquean la luz visible y esconden justo lo que interesa: el lugar exacto donde nace una estrella. El infrarrojo atraviesa buena parte de ese velo, y de ahí la ventaja de combinar NIRCam y MIRI, los dos instrumentos que han aportado datos a esta imagen.
Cada uno ofrece una capa distinta del mismo objeto. El infrarrojo cercano muestra las estrellas y las estructuras menos frías; el medio, el polvo templado y las moléculas que lo acompañan. Los picos que salen del centro son destellos de difracción. Es un efecto óptico que produce la propia arquitectura del telescopio cuando la luz llega muy intensa.
Los filamentos anaranjados trazan materia rica en moléculas orgánicas de carbono. En los bordes, unas estructuras azuladas y tenues delatan las colas de marea: corrientes de gas y estrellas arrancadas por la gravedad de la compañera. Ahí quedan las huellas del tirón.
Hay más rastros de violencia. Observaciones con radiotelescopios han identificado alrededor de 100 restos de supernova en una región de menos de 500 años luz. Cada uno es el cadáver de una estrella masiva que estalló y sembró de elementos nuevos el gas que la rodea.
La luz que ha recogido el telescopio salió de Arp 220 hace 250 millones de años, cuando la Tierra se recuperaba de la mayor extinción de su historia, ocurrida apenas dos millones de años antes. Mirar este objeto es mirar un pasado que no se parece en nada al nuestro.
Un laboratorio cercano para entender cómo crecen las galaxias
Arp 220 debe el nombre a un catálogo, no a una casualidad. Halton Arp reunió en 1966 un atlas de galaxias de aspecto extraño y la galaxia Arp 220 ocupó el número 220. Sesenta años después el objeto sigue siendo útil por una razón sencilla: está relativamente cerca, a 250 millones de años luz, y eso permite resolver detalles que en sistemas más lejanos se pierden en un píxel.
Los astrónomos estudian fusiones así porque el universo se ha construido con ellas. Las interacciones deforman las galaxias, disparan o apagan la formación estelar, y alimentan los agujeros negros supermasivos de sus centros. Arp 220 ofrece el proceso en directo, sin la penalización de la distancia.
Lo que hace especial a este objeto no es solo su brillo. Es su utilidad como versión ampliada de algo que el universo hacía a diario hace miles de millones de años, cuando las fusiones de galaxias ricas en gas eran el pan de cada día y el nacimiento estelar ocurría, en buena parte, escondido tras el polvo. Los telescopios ópticos apenas podían asomarse a esos episodios. El infrarrojo, sí.
Conviene precisar qué es esta imagen y qué no. Se trata de un compuesto a partir de datos de dos instrumentos del James Webb, no de un nuevo sondeo espectroscópico. Las tasas de formación estelar se deducen de la luminosidad infrarroja, y esa conversión depende de supuestos sobre la población de estrellas que no se ve. El recuento de cúmulos y de restos de supernova también está condicionado por la resolución y por el polvo que queda en medio.
Aun con esos márgenes, el valor del objeto es difícil de exagerar. Arp 220 funciona como banco de pruebas cercano para interpretar galaxias que, en el universo joven, eran comunes y aparecían como manchas rojas sin estructura. Lo que aquí se distingue con nitidez, allí solo se intuye.
La Vía Láctea no es una excepción. También ha protagonizado encuentros con otras galaxias a lo largo de su historia, y los restos de esos roces siguen ahí, en forma de estelas de estrellas y de gas removido. Arp 220 enseña lo dramático que puede llegar a ser el proceso.
Queda la pregunta de qué ocurrirá cuando el gas se agote. Los modelos de fusión predicen que el brote actual se apagará en unos cientos de millones de años y que los dos núcleos acabarán uniéndose en un solo objeto, probablemente una galaxia con poco gas y forma elíptica. Nadie podrá verlo. El seguimiento espectroscópico de los próximos años sí permitirá medir cuánto material sale despedido y cuánto se queda.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: dos galaxias espirales en plena fusión, Arp 220, con los dos núcleos aún separados y una fábrica de estrellas masivas en el espacio que queda entre ellos.
- Dónde: constelación de la Serpiente, a unos 250 millones de años luz de la Tierra.
- Institución responsable: NASA, ESA y CSA con el telescopio James Webb; datos de NIRCam y MIRI procesados por el STScI.
- Cuándo: imagen difundida por la NASA; el proceso de fusión se inició hace unos 700 millones de años.
- Impacto a futuro: sirve de referencia cercana para interpretar fusiones de galaxias y brotes de formación estelar ocultos por el polvo en el universo lejano.
